基于Pyboard的土壤水通量测量系统研究

作     者：许景辉 王一琛 邵明烨 林磊 XU Jinghui;WANG Yichen;SHAO Mingye;LIN Lei

作者机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 

基　　金：陕西水利科技计划项目(2014slkj-18) 国家重点研发计划项目(2017YFC0403203) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第10期

页      码：338-344页

摘      要：针对目前没有成熟的土壤水通量测量设备的问题,通过技术分析,使用Pyboard控制单元、MicroPython编程语言和ADS1256模数转换芯片,设计了一款土壤水通量传感器。使用Python软件,利用Math库中的Matplotlib函数设计了上位机软件,通过传感器功能测试,可实现土壤热扩散系数、容积热容量、热导率以及土壤水通量的测量。选用石英砂、壤质砂土、砂质壤土和砂质黏壤土4种土样进行试验,根据最大无量纲温度差(MDTD)法和比率(Td/Tu)法得出计算值,并与实际水通量进行对比。结果表明,该系统测量精度高、运行稳定。两种方法的计算结果与实际值之间线性度良好,4种土样的MDTD法决定系数分别为0.9677、0.9798、0.9780、0.9647,Td/Tu法的决定系数分别为0.9845、0.9985、0.9989、0.9986,说明系统具有较高的测量精度。通过适应性评价得出,4种土样中Td/Tu法计算值与实际值之间的相关性更好,误差更低,计算效果优于MDTD法。

主 题 词：土壤水通量 最大无量纲温度差 传感器 比率法 Pyboard 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 0835[0835] 081002[081002] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.10.038

馆 藏 号：203987377...